第三章 第四节 第2课时 沉淀溶解平衡的应用（讲义及解析）-2024-2025学年高二化学选择性必修1（人教版2019）

化学反应原理(周星星·化学） 第四节 沉淀溶解平衡 第2课时 沉淀溶解平衡的应用 一、沉淀的生成和溶解 1．沉淀的生成 (1)沉淀生成的应用：在无机物的制备和提纯、废水处理等领域，常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的 (2)沉淀的方法 方法 实例 操作及原理 调节pH法 除去NH4Cl中的FeCl3 溶于水，加氨水调节pH至7～8，使Q[Fe(OH)3]＞Ksp[Fe(OH)3]可使Fe3＋转变为Fe(OH)3沉淀而除去。离子方程式为： Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3 除去CuCl2中的FeCl3 加入Cu(OH)2或CuO、Cu2(OH)2CO3，调节pH至3～4，使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去：①Fe3+ + 3H2OFe(OH)3 + 3H+ ②Cu(OH)2 + 2H+ === Cu2+ + 2H2O CuO+ 2H+ === Cu2+ + 2H2O 沉淀剂法 除去废水中的Hg2+ 加入Na2S：S2- + Hg2+ === HgS↓ 除去废水中的Cu2＋ 通入H2S：H2S + Cu2+=== CuS↓ + 2H+ 注意 ①当离子浓度小于1×10－5 mol·L－1时，认为已完全沉淀 ②判断沉淀反应中沉淀生成的先后顺序：当一种试剂能沉淀溶液中几种离子时，溶解度小的最先沉淀；如果生成各种沉淀所需试剂离子的浓度相差越大，就能分步沉淀，从而就能达到分离离子的目的 ③调节pH法(水解法)除杂实例 Cu2+ (Fe3+)：CuO、Cu(OH) 2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3；Mg2+ (Fe3+)：MgO、Mg(OH) 2、MgCO3 2．沉淀的溶解 (1)沉淀溶解的原理：根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，如果能设法不断地移去平衡体系中的相应离子，使平衡向沉淀溶解的方向移动，就可以使沉淀溶解 (2)实验探究：Mg(OH)2沉淀溶解 实验步骤 向两支盛有少量Mg(OH)2固体的试管中分别加入适量的蒸馏水和盐酸，观察并记录现象 实验示意图 实验现象 滴加蒸馏水 滴加盐酸 浑浊 澄清 理论解释 Mg(OH)2溶解平衡不断向右移动，使完全溶解 (3)沉淀溶解的方法 ①酸溶解法：用强酸溶解的难溶电解质有CaCO3、FeS、Al(OH)3、Ca(OH)2等 如：CaCO3难溶于水，却易溶于盐酸，原因是：CaCO3在水中存在沉淀溶解平衡为CaCO3(s)Ca2＋(aq)＋CO(aq)，当加入盐酸后发生反应：CO＋2H＋===H2O＋CO2↑，c(CO)降低，溶液中CO与Ca2＋的离子积Q(CaCO3)＜Ksp(CaCO3)，沉淀溶解平衡向溶解方向移动 ②盐溶液溶解法：Mg(OH)2难溶于水，能溶于盐酸、NH4Cl溶液中 如：Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液，离子方程式为：Mg(OH)2＋2NH===Mg2＋＋2NH3·H2O ③配位溶解法 如：AgCl溶于氨水，离子方程式为：AgCl＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋Cl－＋2H2O ④氧化还原溶解法：原理是通过氧化还原反应使难溶物的离子浓度降低，使平衡向右移动而溶解。此法适用于具有明显氧化性或还原性的难溶物 如：不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于稀HNO3 【对点训练1】 1．某pH＝1的ZnCl2和HCl的混合溶液中含有FeCl3杂质，为了除去FeCl3杂质，需将溶液调至pH＝4。在调节溶液pH时，应选用的试剂是(　　) A．NaOH B．ZnO C．ZnSO4 D．Fe2O3 2．已知在pH为4～5的环境中，Cu2＋、Fe2＋几乎不水解，而Fe3＋几乎完全水解。工业上制CuCl2溶液是将浓盐酸用蒸气加热到80 ℃左右，再慢慢加入粗氧化铜(含少量杂质FeO)，充分搅拌使之溶解。欲除去溶液中的杂质离子，下述方法中可行的是(　　) A．向溶液中通入Cl2，再加入纯净的CuO粉末调节pH为4～5 B．向溶液中通入H2S使Fe2＋沉淀 C．向溶液中通入Cl2，再通入NH3，调节pH为4～5 D．加入纯Cu将Fe2＋还原为Fe 3．要使工业废水中的重金属Pb2＋沉淀，可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂，已知Pb2＋与这些离子形成的化合物的溶解度如下，由上述数据可知，选用的沉淀剂最好为(　　) 化合物 PbSO4 PbCO3 PbS 溶解度/g 1.03×10－4 1.81×10－7 1.84×10－14 A．硫化物 B．硫酸盐 C．碳酸盐 D．以上沉淀剂均可 4．已知Ksp(AgCl)＝1.56×10－10，Ksp(AgBr)＝7.7×10－13，Ksp(Ag2CrO4)＝9.0×10－12。某溶液中含有Cl－、Br－和CrO，浓度均为0.010 mol·L－1，向该溶液中逐滴加入0.010 mol·L－1的AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为(　　) A．Cl－、Br－、CrO B．CrO、Br－、Cl－ C．Br－、Cl－、CrO D．Br－、CrO、Cl－ 5．已知：25 ℃时，Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38，Ksp[Cr(OH)3]＝7.0×10－31，Ksp[Zn(OH)2]＝1.0×10－17，Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10－11。在溶液中有浓度均为0.01 mol·L－1的Fe3＋、Cr3＋、Zn2＋、Mg2＋等离子，当向其中滴加氢氧化钠溶液时，最先沉淀的离子是(　　) A．Fe3＋　　　　B．Cr3＋　　　　C．Zn2＋　　　　D．Mg2＋ 6．海水中含有丰富的镁资源。某同学设计了从模拟海水中制备MgO的实验方案， 下列说法正确的是(　　) 模拟海水中的离子浓度/mol·L－1Na＋ Mg2＋ Ca2＋ Cl－ HCO 0.439 0.050 0.011 0.560 0.001 注：溶液中某种离子的浓度小于1.0×10－5mol·L－1，可认为该离子不存在；实验过程中，假设溶液体积不变。Ksp(CaCO3)＝4.96×10－9 Ksp(MgCO3)＝6.82×10－6 Ksp[Ca(OH)2]＝4.68×10－6 Ksp[Mg(OH)2]＝5.61×10－12 A．沉淀物X为CaCO3 B．滤液M中存在Mg2＋，不存在Ca2＋ C．滤液N中存在Mg2＋、Ca2＋ D．步骤②中若改为加入4.2gNaOH固体，沉淀物Y为Ca(OH)2和Mg(OH)2的混合物 7．已知几种难溶电解质的溶度积常数Ksp(25℃)如下： 难溶电解质 ZnS CuS HgS Ksp 向100mL含Zn2＋、Cu2＋和Hg2+浓度均为0.01mol/L的溶液中逐滴加入0.001mol/L的Na2S溶液，下列说法正确的是(　　) A．Zn2＋先沉淀 B．Cu2＋先沉淀 C．Hg2+先沉淀 D．同时沉淀 8．钴在硬质高温合金、催化剂等高新技术领域有广泛应用。从某炼锌厂的废渣(含Zn、Co、Fe、ZnO、SiO2等)中回收钴的一种工艺流程如图： 相关金属离子[Co(Mn+ )=0.1mol·L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如表： 金属离子 Co2+ Fe2+ Fe3+ Zn2+ 开始沉淀的pH 7.15 6.3 1.5 6.2 沉淀完全的pH 9.15 8.3 2.8 8.2 （1）若无氧化步骤，对实验的影响是 。试剂X可以为下列物质中的 。 A．KOH B．Zn(OH)2 C．ZnO D．Na2CO3 （2）常温下，已知Co(OH)3的溶度积常数为Ksp，则Co3+完全沉淀时[c(Co3+)＜10-5mol·L-1]，溶液的pH至少为 (用含Ksp的式子表示)。 二、沉淀的转化 1．沉淀转化的过程探究 (1)实验探究：AgCl、AgI、Ag2S的转化 实验步骤 (1)向盛有2 mL 0.1 mol/L NaCl溶液的试管中滴加2滴0.1 mol·L－1 AgNO3溶液，观察并记录现象 (2)振荡试管，然后向其中滴加4滴0.1 mol·L－1 KI溶液，观察并记录现象 (3)振荡试管，然后再向其中滴加8滴0.1 mol·L－1 Na2S溶液，观察并记录现象 实验示意图 实验现象 步骤(1) 步骤(2) 步骤(3) 有白色沉淀析出 白色沉淀转化为黄色沉淀 黄色沉淀转化为黑色沉淀 化学方 程式 NaCl＋AgNO3===AgCl↓＋NaNO3 AgCl＋KI===AgI＋KCl 2AgI＋Na2S===Ag2S＋2NaI 实验 结论 AgCl沉淀转化为AgI沉淀，AgI沉淀又转化为Ag2S沉淀，说明溶解度由小到大的顺序为 Ag2S＜AgI＜AgCl 理论分析 AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)　Ksp＝1.8×10－10 AgI(s)Ag＋(aq)＋I－(aq)　Ksp＝8.5×10－17 由Ksp值可看出AgI的溶解度远比AgCl小得多 当向AgCl沉淀中滴加KI溶液时，Q(AgI)＞Ksp(AgI)导致AgCl溶解，AgI生成，离子方程式可表示为：I－(aq)＋AgCl(s)AgI(s)＋Cl－(aq) K＝＝＝≈2.1×106＞1×105 反应向正方向进行完全，即AgCl可转化为AgI沉淀 (2)实验探究：Mg(OH)2与Fe(OH)3的转化 实验步骤 (1)向盛有2 mL 0.1 mol·L－1 MgCl2溶液的试管中滴加2~4滴2 mol/L NaOH溶液，观察并记录现象 (2)向上述试管中滴加4滴0.1 mol·L－1 FeCl3溶液，静置，观察并记录现象 实验示意图 实验现象 步骤(1) 步骤(2) 产生白色沉淀 白色沉淀转化为红褐色沉淀 化学方程式 MgCl2＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋2NaCl 3Mg(OH)2＋2FeCl3===2Fe(OH)3＋3MgCl2 实验结论 Mg(OH)2沉淀转化为Fe(OH)3沉淀，说明溶解度：Fe(OH)3＜Mg(OH)2 2. 实质、条件、规律 ①实质：沉淀溶解平衡的移动。 ②条件：两种沉淀的溶解度不同。 ②规律：溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现，溶解度相差越大，转化越容易。 3. 沉淀转化的应用 （1）锅炉除水垢（含有CaSO4） ①操作：先加Na2CO3溶液，再加稀盐酸 ②原理：CaSO4(s)+ Na2CO3CaCO3(s) + Na2SO4CaCO3+ 2HCl===CaCl2+ H2O + CO2↑ （2）自然界中矿物的转化 原生铜的硫化物CuSO4溶液铜蓝（CuS）氧化、淋滤 渗透、遇闪锌矿（ZnS）和方铅矿（PbS） CuSO4 (aq) + ZnS(s)CuS(s) + ZnSO4(aq)；CuSO4 (aq) + PbS(s)CuS (s) + PbSO4(s) （3） 氟化物预防龋齿 ①牙齿表面的釉质层，只要成分是难溶的羟基磷灰石[Ca5(PO4)3(OH)]。 ②口腔中的有机酸使釉质层溶解：Ca5(PO4)3(OH) + 4H+===5Ca2+ + 3+ H2O ③氟离子能与羟基磷灰石反应，生成溶解度更小的氟磷灰石，更能抵抗酸的腐蚀： Ca5(PO4)3(OH)(s) + F-(aq)Ca5(PO4)3F(s) + OH-(aq) 【对点训练2】 1．实验：①向盛有1mL0.1mol/LMgCl2溶液试管中加1mL0.3mol/LNaOH溶液，得到浊液a，过滤得到滤液b和白色沉淀c。②向沉淀c中滴加0.1mol/LFeCl3溶液，沉淀变为红褐色，下列分析不正确的是(　　) A．浊液a中存在沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq) B．滤液b中加入上述FeCl3溶液有红褐色沉淀生成，证明Fe(OH)3比Mg(OH)2更难溶 C．②中颜色变化说明Mg(OH)2转化为Fe(OH)3 D．实验②可以证明Fe(OH)3比Mg(OH)2更难溶 2．取1 mL 0.1 mol·L－1 AgNO3溶液进行如下实验(实验中所用试剂浓度均为0.1 mol·L－1)，下列说法不正确的是(　　) A．实验①白色沉淀是难溶的AgCl B．若按②①顺序实验，能看到白色沉淀 C．若按①③顺序实验，能看到黑色沉淀 D．由实验②说明AgI比AgCl更难溶 3．向5 mL NaCl溶液中滴入一滴AgNO3溶液，出现白色沉淀，继续滴加一滴KI溶液并振荡，沉淀变为黄色，再滴入一滴Na2S溶液并振荡，沉淀又变成黑色，根据上述变化过程，分析此三种沉淀物的溶解度关系为(　　) A．AgCl＝AgI＝Ag2S B．AgCl＜AgI＜Ag2S C．AgCl＞AgI＞Ag2S D．AgI＞AgCl＞Ag2S 4．化工生产中常用FeS作为沉淀剂除去工业废水中的Cu2＋：Cu2＋＋FeS(s)CuS(s)＋Fe2＋(aq)。下列说法错误的是(　　) A．FeS的Ksp比CuS的Ksp大 B．该反应达到平衡时c(Fe2＋)＝c(Cu2＋) C．向平衡体系中加入少量CuSO4固体后，c (Fe2＋)变大 D．该反应的平衡常数K＝ 5．分别进行下列操作，由现象得出的结论正确的是(　　) 选项 操作 现象 结论 A 将稀硫酸和Na2S反应生成的气体通入AgNO3与AgCl组成的悬浊液中 出现黑色沉淀 Ksp(AgCl)＞Ksp(Ag2S) B 向盛有2 mL 0.1 mol·L－1AgNO3溶液的试管中滴加1 mL 0.1 mol·L－1 NaCl溶液，再向其中滴加4～5滴0.1 mol·L－1KI溶液 先有白色沉淀生成，后又产生黄色沉淀 Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI) C 向AgI悬浊液中滴入Na2S溶液 固体变黑 Ksp(Ag2S)＞Ksp(AgI) D 将H2S气体通入浓度均为0.01 mol·L－1的ZnSO4和CuSO4溶液中 先出现CuS黑色沉淀 Ksp(CuS)＜Ksp(ZnS) 6．已知：25 ℃时，Ksp[Mg(OH)2]＝5.61×10－12，Ksp(MgF2)＝7.42×10－11。下列说法正确的是(　　) A．25 ℃时，饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比，前者的c(Mg2＋)大 B．25 ℃时，Mg(OH)2的悬浊液加入少量的NH4Cl固体，c(Mg2＋)增大 C．25 ℃时，Mg(OH)2固体在20 mL 0.01 mol·L－1氨水中的Ksp比在20 mL 0.01 mol·L－1 NH4Cl溶液中的Ksp小 D．25 ℃时，在Mg(OH)2的悬浊液中加入NaF溶液后，Mg(OH)2不可能转化为MgF2 7．为研究沉淀的生成及其转化，某小组进行如下实验。关于该实验的分析不正确的是(　　) A． ①浊液中存在平衡：AgSCN(s)Ag＋(aq)＋SCN－(aq) B．②中颜色变化说明上层清液中含有SCN－ C．③中颜色变化说明有AgI生成 D．该实验可以证明AgI比AgSCN更难溶 8．实验：①0.1 mol·L－1AgNO3溶液和0.1 mol·L－1NaCl溶液等体积混合得到浊液a，过滤得到滤液b和白色沉淀c；②向滤液b中滴加0.1 mol·L－1KI溶液，出现浑浊；③向沉淀c中滴加0.1 mol·L－1KI溶液，沉淀变为黄色。下列分析不正确的是(　　) A．浊液a中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq) B．滤液b中不含有Ag＋ C．③中颜色变化说明AgCl转化为AgI D．实验可以证明AgI比AgCl更难溶 9．在AgCl悬浊液中存在平衡：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)。已知常温下，Ksp(AgCl)＝1.6×10－10。下列叙述中正确的是(　　) A．常温下，AgCl悬浊液中c(Cl－)＝4×10－5.5 mol·L－1 B．温度不变，向AgCl悬浊液中加入少量NaCl粉末，平衡向左移动，Ksp(AgCl)减小 C．向AgCl悬浊液中加入少量NaBr溶液，白色沉淀转化为淡黄色沉淀，说明Ksp(AgCl)＜Ksp(AgBr) D．常温下，将0.001 mol·L－1 AgNO3溶液与0.001 mol·L－1的KCl溶液等体积混合，无沉淀析出 10．某品牌牙膏的成分含水、丙三醇、二氧化硅、苯甲酸钠、十二烷基硫酸钠和氟化钠等。已知：牙釉质中含有羟基磷酸钙[Ca5(PO4)3OH]，是牙齿的保护层。在牙齿表面存在平衡：Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2+(aq)+ 3PO43-(aq)+OH-(aq)；Ksp[Ca5(PO4)3OH]>Ksp[Ca5(PO4)3F]。下列说法不正确的是( ) A．若使牙膏呈弱酸性，更有利于保护牙釉质 B．丙三醇的俗称是甘油 C．SiO2是摩擦剂，有助于去除牙齿表面的污垢 D．NaF能将Ca5(PO4)3OH转化为更难溶的Ca5(PO4)3F，减少龋齿的发生 1．下列应用或现象主要体现的是沉淀溶解平衡原理的是(　　) ①可用FeS除去废水中的Cu2+ ②溶洞的形成 ③误将钡盐[BaCl2、Ba(NO3)2]当作食盐食用后，常用0.5%的Na2SO4溶液解毒 ④碳酸钡不能作“钡餐”而硫酸钡能 ⑤泡沫灭火器灭火 A．①③④ B．②③⑤ C．③④⑤ D．①②③④ 2．已知相同温度下，Fe(OH)3的溶解度小于Mg(OH)2的溶解度，且随pH的升高，Fe(OH)3首先析出。为除去MgCl2酸性溶液中的Fe3＋，可以在加热搅拌的条件下，加入一种试剂，过滤后再加入适量盐酸，这种试剂不可以是(　　) A．NH3·H2O B．MgO C．Mg(OH)2 D．MgCO3 3．T ℃时，Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20，Ksp[Fe(OH)3]＝1.1×10－38。此温度下要除去CuCl2溶液中的少量FeCl3，可以边搅拌边加入一种试剂，这种试剂是(　　) A．CuO B．NaOH溶液 C．氨水 D．CuSO4溶液 4．已知一些银盐的颜色和Ksp(20℃)如下，测定水体中氯化物的含量，常用标准硝酸银溶液进行滴定。滴定时，你认为该滴定适宜选用的指示剂是(　　) 化学式 AgCl AgBr AgI Ag2S Ag2CrO4 颜色 白色 浅黄色 黄色 黑色 红色 Ksp 1.8×10－10 5.0×10－13 8.3×10－17 2.0×10－48 1.8×10－10 A．KBr　　 B．KI　　 C．K2S　　 D．K2CrO4 5．已知一定温度下，有下列难溶电解质的相关数据，对含等物质的量的CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液的说法，不正确的是(　　) 物质 Fe(OH)2 Cu(OH)2 Fe(OH)3 Ksp/25 ℃ 8.0×10－16 2.2×10－20 4.0×10－38 完全沉淀时的pH范围 ≥9.6 ≥6.4 3～4 A．向该混合溶液中加过量铁粉，能观察到红色固体析出 B．向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，最先看到红褐色沉淀 C．该混合溶液中c(SO)∶[c(Cu2＋)＋c(Fe2＋)＋c(Fe3＋)]>5∶4 D．向该混合溶液中加入适量氯水，并调pH至3～4后过滤，能得到纯净的CuSO4溶液 6．分别进行下列操作，由现象得出的结论正确的是(　　) 选项 操作 现象 结论 A 将稀硫酸和Na2S反应生成的气体通入AgNO3与AgCl组成的悬浊液中 出现黑色沉淀 Ksp(AgCl)＞Ksp(Ag2S) B 向盛有2 mL 0.1 mol·L－1AgNO3溶液的试管中滴加1 mL 0.1 mol·L－1NaCl溶液，再向其中滴加4～5滴0.1 mol·L－1KI溶液 先有白色沉淀生成，后又产生黄色沉淀 Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI) C 向AgI悬浊液中滴入Na2S溶液 固体变黑 Ksp(Ag2S)＞Ksp(AgI) D 将H2S气体通入浓度均为0.01 mol·L－1的ZnSO4和CuSO4 先出现CuS黑色沉淀 Ksp(CuS)＜Ksp(ZnS) 7．已知如下物质的溶度积常数：FeS：Ksp＝6.3×10－18；CuS：Ksp＝6.3×10－36。下列说法正确的是(　　) A．同温度下，CuS的溶解度大于FeS的溶解度 B．同温度下，向饱和FeS溶液中加入少量Na2S固体后，Ksp(FeS)变小 C．向含有等物质的量的FeCl2和CuCl2的混合溶液中逐滴加入Na2S溶液，最先出现的沉淀是FeS D．除去工业废水中的Cu2＋，可以选用FeS作沉淀剂 8．已知：Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38，Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20，在某含有Fe3＋和Cu2＋的溶液中，c(Fe3＋)为4.×10－8 mol·L－1，现向该溶液中滴加氨水，当开始出现氢氧化铁沉淀时，溶液的pH及溶液中允许的最大c(Cu2＋)为(　　) A．10　2.2 mol·L－1 B．4　2.2×10－1 mol·L－1 C．4　2.2 mol·L－1 D．10　2.2×10－1 mol·L－1 9．在2 mL物质的量浓度相等的NaCl和NaI溶液中滴入几滴AgNO3溶液，发生的反应为(　　) A．只有AgCl沉淀生成 B．只有AgI沉淀生成 C．生成等物质的量的AgCl和AgI沉淀 D．两种沉淀都有，但以AgI为主 10．铜蓝是一种成分为硫化铜的矿物，它的含铜量为66%，是提炼铜的矿石。铜蓝主要产在其他铜矿床附近。自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO4溶液，向地下层渗透，遇到难溶的ZnS或PbS，慢慢转变为铜蓝(CuS)。下列分析正确的是(　　) A．CuS的溶解度大于PbS的溶解度 B．原生铜的硫化物具有还原性，而铜蓝没有还原性 C．CuSO4与ZnS反应的离子方程式Cu2＋＋S2－===CuS↓ D．整个过程涉及的反应类型有氧化还原反应和复分解反应 11．已知BaCO3、BaSO4溶度积常数分别为Ksp＝2.6×10－9，Ksp＝1.1×10－10，则BaSO4可作钡餐，BaCO3不能作钡餐的主要原因是(　　) A．BaSO4的溶度积常数比BaCO3的小 B．SO没有毒性，CO有毒性 C．BaSO4的密度大 D．胃酸能与CO结合，生成CO2和H2O，使BaCO3的溶解平衡向右移动，Ba2＋浓度增大，造成人体Ba2＋中毒 12．已知：Ksp(CuS)＝1.3×10－36，Ksp(MnS)＝2.6×10－13。工业生产中常用MnS作为沉淀剂除去工业废水中的Cu2＋：Cu2＋(aq)＋MnS(s)CuS(s)＋Mn2＋(aq)。下列说法错误的是(　　) A．反应达平衡后，继续加入MnS，废水中的Cu2＋的去除率增加 B．该反应可将工业废水中的Cu2＋沉淀完全 C．往平衡体系中加入少量CuSO4固体后，c(Mn2＋)变大 D．该反应的平衡常数K＝2.0×1023 13．已知同温度下的溶解度：Zn(OH)2>ZnS，MgCO3>Mg(OH)2。就溶解或电离出S2－的能力而言，FeS>H2S>CuS，则下列离子方程式错误的是(　　) A．Mg2＋＋2HCO＋2Ca2＋＋4OH－===Mg(OH)2↓＋2CaCO3↓＋2H2O B．Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋ C．Zn2＋＋S2－＋2H2O===Zn(OH)2↓＋H2S↑ D．FeS＋2H＋===Fe2＋＋H2S↑ 14．25 ℃时，已知下列三种金属硫化物的溶度积常数(Ksp)分别为Ksp(FeS)＝6.3×10－18；Ksp(CuS)＝1.3×10－36；Ksp(ZnS)＝1.6 ×10－24。下列关于常温时的有关叙述正确的是(　　) A．硫化锌、硫化铜、硫化亚铁的溶解度依次增大 B．将足量的ZnSO4晶体加入0.1 mol·L－1的Na2S溶液中，Zn2＋的浓度最大只能达到1.6×10－23 mol·L－1 C．除去工业废水中含有的Cu2＋，可采用FeS固体作为沉淀剂 D．向饱和的FeS溶液中加入FeSO4溶液后，混合液中c(Fe2＋)变大、c(S2－)变小，但Ksp(FeS)变大 15．下列说法不正确的是(　　) A．Mg(OH)2固体在溶液中存在平衡：Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，该固体可溶于NH4Cl溶液 B．向ZnS沉淀上滴加CuSO4溶液沉淀变为黑色，可推知同温下Ksp(ZnS)<Ksp(CuS) C．向AgCl悬浊液中滴加Na2S溶液，白色沉淀变成黑色，反应的化学方程式为2AgCl(s)＋S2－(aq)Ag2S(s)＋2Cl－(aq) D．向2 mL浓度均为1.2 mol·L－1的KCl、KI混合溶液中滴加1～2滴0.01 mol·L－1的AgNO3溶液，振荡沉淀呈黄色，说明Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI) 16．已知25 ℃时，FeS、CuS的溶度积常数(Ksp)分别为6.3×10－18、6.3×10－36。下列有关说法正确的是(　　) A．0.1 mol FeS和0.1 mol CuS混合后加入1 L水中，所得溶液中c(Fe2＋)≠c(Cu2＋) B．将足量CuSO4溶解在0.1 mol·L－1 H2S溶液中，Cu2＋的最大浓度为6.3×10－35 mol·L－1 C．因为H2SO4是强酸，所以反应CuSO4＋H2S===CuS↓＋H2SO4不能发生 D．向H2S的饱和溶液中通入少量SO2气体，溶液的酸性增强 17．下列现象不能用沉淀溶解平衡移动原理解释的是(　　) A．相同温度下，AgCl在水中的溶解度大于在氯化钠溶液中的溶解度 B．浓FeCl3溶液滴入沸水中继续加热形成红褐色透明液体 C．自然界地表层原生铜矿变成CuSO4溶液向下层渗透，遇到难溶的ZnS或PbS，慢慢转变为铜蓝(CuS) D．加入少量AgCl固体可以除去氯化钠溶液中的少量硫化钠杂质 18．工业上可通过如图所示流程回收铅酸蓄电池中的铅，下列有关说法不正确的是(　　) A．PbSO4在水中存在沉淀溶解平衡：PbSO4(s)Pb2＋(aq)＋SO(aq) B．生成PbCO3的离子方程式为PbSO4(s)＋CO(aq)===PbCO3(s)＋SO(aq) C．滤液中不存在Pb2＋ D．pH：滤液＜饱和Na2CO3溶液 19．已知25 ℃时，AgI饱和溶液中c(Ag＋)为1.23×10－8 mol·L－1，AgCl饱和溶液中c(Ag＋)为1.25×10－5 mol·L－1。若在5 mL含有KCl和KI各为0.01 mol·L－1的溶液中，加入8 mL 0.01 mol·L－1 AgNO3溶液，下列叙述正确的是(　　) A．混合溶液中c(K＋)＞c(NO)＞c(Ag＋)＞c(Cl－)＞c(I－) B．混合溶液中c(K＋)＞c(NO)＞c(Cl－)＞c(Ag＋)＞c(I－) C．加入AgNO3溶液时首先生成AgCl沉淀 D．混合溶液中约为1.02×10－3 20．可溶性钡盐有毒，医院中常用无毒硫酸钡作为内服“钡餐”造影剂。医院抢救钡离子中毒者时，除催吐外，还需要向中毒者胃中灌入硫酸钠溶液。已知：某温度下，Ksp(BaCO3)＝5.1×10－9，Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10。下列推断正确的是(　　) A．不用碳酸钡作为内服造影剂，是因为碳酸钡比硫酸钡更难溶 B．可以用0.36 mol·L－1的Na2SO4溶液给钡离子中毒者洗胃 C．抢救钡离子中毒者时，若没有硫酸钠也可以用碳酸钠溶液代替 D．误饮c(Ba2＋)＝1.0×10－5 mol·L－1的溶液时，会引起钡离子中毒 21．已知25 ℃： 难溶电解质 CaCO3 CaSO4 MgCO3 Ksp 2.8×10－9 9.1×10－6 6.8×10－6 某学习小组欲探究CaSO4沉淀转化为CaCO3沉淀的可能性，实验步骤如下 ①向100 mL 0.1 mol·L－1的CaCl2溶液中加入0.1 mol·L－1的Na2SO4溶液100 mL，立即有白色沉淀生成 ②向上述悬浊液中加入固体Na2CO3 3 g，搅拌，静置沉淀后弃去上层清液 ③再加入蒸馏水搅拌，静置后再弃去上层清液 ④________________________________________________________________________ (1)由题中信息可知，Ksp越大表示电解质的溶解度越______(填“大”或“小”) (2)写出第②步发生反应的化学方程式：_________________________________________________________ (3)设计第③步的目的是____________________________________________________________ (4)请补充第④步操作及发生的现象：________________________________________________ (5)请写出该原理在实际生活、生产中的一个应用：____________________________ 22．室温下用废电池的锌皮制备ZnSO4·7H2O的过程中，需除去锌皮中的少量杂质铁，其方法是加稀H2SO4和H2O2溶解，铁变为_____，加碱调节至pH为_____时，铁离子刚好沉淀完全(离子浓度小于1×10－5 mol·L－1时，即可认为该离子沉淀完全)；继续加碱至pH为_____时，锌开始沉淀(假定Zn2＋浓度为0.1 mol·L－1)。若上述过程不加H2O2后果是_______________________，原因是________________________ 已知： 化合物 Zn(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Ksp的近似值 10－17 10－17 10－39 23．某学生探究AgCl、Ag2S沉淀转化的原因。 步骤 现象 Ⅰ.将NaCl与AgNO3溶液混合 产生白色沉淀 Ⅱ.向所得固液混合物中加Na2S溶液 沉淀变为黑色 Ⅲ.滤出黑色沉淀，加入NaCl溶液 较长时间后，沉淀变为乳白色 (1)Ⅰ中的白色沉淀是　　　　 (2)Ⅱ中能说明沉淀变黑的离子方程式是_______________________________________，沉淀转化的主要原因是_______________________________________________________________ (3)滤出步骤Ⅲ中的乳白色沉淀，推测含有AgCl。用浓HNO3溶解，产生红棕色气体，部分沉淀未溶解，过滤得到滤液X和白色沉淀Y ⅰ.向X中滴加Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀 ⅱ.向Y滴加KI溶液，产生黄色沉淀 ① 由ⅰ判断，滤液X中被检出的离子是　　　　 ② 由ⅰ、ⅱ可确认步骤Ⅲ中乳白色沉淀含有AgCl和另一种沉淀　　　　 (4)该学生通过如下对照实验确认了步骤Ⅲ中乳白色沉淀产生的原因：在NaCl的存在下，氧气将Ⅲ中黑色沉淀氧化 现象 B：一段时间后，出现乳白色沉淀 C：一段时间后，无明显变化 ①A中产生的气体是　　　　 ②C中盛放的物质W是　　　　 ③该同学认为B中产生沉淀的反应如下(请补充完整)： 2Ag2S ＋　　　　＋　　　　＋2H2O4AgCl ＋　　　　＋4NaOH ④B中NaCl的作用是_______________________________________________________ 24．在湿法炼锌的电解循环溶液中，较高浓度的Cl－会腐蚀阳极而增大电解能耗。可向溶液中同时加入Cu和CuSO4，生成CuCl沉淀从而除去Cl－。已知：Cu＋Cu2＋2Cu＋　K＝7.6×10－7；Ksp(CuCl)＝2.0×10－6。 (1)通过计算说明上述除Cl－的反应能完全进行的原因为_________________________________________ (2)若用Zn替换Cu可加快除Cl－的速率，但需控制溶液的pH。若pH过低，除Cl－效果下降的原因是 。 25．锂被誉为“高能金属”，废旧锂离子电池的正极材料主要含有LiCoO2及少量Al、Fe等，处理该废料的一种工艺流程如图所示： 已知：①Ksp(Li2CO3)＝1.6×10－3，LiCoO2难溶于水，具有强氧化性(且氧化性强于KMnO4)； ②相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH值如表所示： 金属离子 Al3+ Fe3+ Fe2+ Co2+ 开始沉淀的pH 4.0 2.7 7.6 7.0 沉淀完全的pH 5.2 3.7 9.6 9.0 回答下列问题：： （1）写出“碱溶”时发生主要反应的化学方程式： 。 （2）为提高“酸溶”的浸出速率，可采取的措施有 (任写一种)。 （3）“酸溶”时，LiCoO2能将H2O2氧化，其离子方程式为 ；若用浓盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液，缺点是 。 （4）用氨水调节pH的范围为 。 （5）该流程涉及多次过滤，实验室中过滤后洗涤沉淀的操作为 。 （6）写出“沉钴”过程中发生反应的离子方程式： 。 答案及解析 【对点训练1】 1．B。解析：溶液中含有FeCl3杂质，将溶液调至pH＝4，可使Fe3＋水解生成Fe(OH)3沉淀而除去，注意不能引入新的杂质，可加入ZnO和酸反应调节溶液pH，使铁离子全部沉淀。 2．A。解析：根据题干信息，A项中的操作可将Fe2＋先转化为Fe3＋再转化为Fe(OH)3而除去，A项正确；在酸性溶液中H2S与Fe2＋不反应，而H2S与Cu2＋生成CuS沉淀，B项错误；C项中的操作会引入新的杂质离子NH，C项错误；由金属的活动性：Fe＞Cu知，D项错误。 3．A。解析：要将Pb2＋沉淀，就要形成溶解度更小的物质，由表中数据可知，PbS的溶解度最小，故沉淀剂最好为硫化物。 4．C。解析：要产生AgCl沉淀，c(Ag＋)＞ mol·L－1＝1.56×10－8 mol·L－1； 要产生AgBr沉淀，c(Ag＋)＞ mol·L－1＝7.7×10－11 mol·L－1； 要产生Ag2CrO4，需c2(Ag＋)·c(CrO)＞Ksp(Ag2CrO4)＝9.0×10－12， 即c(Ag＋)＞ mol·L－1＝3.0×10－5 mol·L－1；显然产生沉淀的顺序为Br－、Cl－、CrO。 5．A。解析：当四种离子开始沉淀时，所需OH－浓度分别为c(OH－)＝＝ mol·L－1≈1.6×10－12 mol·L－1、c(OH－)＝＝ mol·L－1≈4.1×10－10 mol·L－1、c(OH－)＝＝ mol·L－1≈3.2×10－8 mol·L－1、c(OH－)＝＝ mol·L－1≈4.2×10－5 mol·L－1，所需c(OH－)越小，越先沉淀，A正确。 6．A。解析：由于HCO＋OH－＋Ca2＋===CaCO3↓＋H2O反应存在，且Ksp(CaCO3)＝4.96×10－9，又可求得c(CO)·c(Ca2＋)＝1.0×10－3×1.1×10－2>Ksp(CaCO3)，因此X为CaCO3，A正确；Ca2＋反应完后剩余浓度大于1.0×10－5mol·L－1，则滤液M中存在Mg2＋、Ca2＋，B不正确；pH＝11.0时可求得c(OH－)＝10－3mol·L－1，Ksp[Mg(OH)2]＝5.61×10－12，c(Mg2＋)＝mol·L－1<1.0×10－5mol·L 7．C 【详解】向、和浓度均为0.01mol/L的溶液中逐滴加入0.001mol/L的溶液，当溶液中离子开始沉淀时，溶液中c(金属离子)×c(S2-)=Ksp，Ksp越小的难溶物最先生成，Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)>Ksp(HgS)，因此先沉淀，故答案为C。 8．【答案】 （1）无法有效除铁BC （2）14+lg 【分析】 废渣(含Zn、Co、Fe、ZnO、SiO2等)其中二氧化硅不溶于酸，滤渣1为SiO2，溶液中含有锌离子，亚铁离子，钻离子，经双氧水氧化后，亚铁离子转化为三价铁离子，调节pH 值使三价铁离子转化为氢氧化铁沉淀，加入有机溶剂经过萃取分液，水相中为钴离子，有机相为锌离子，操作2是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤，干燥，据此分析解题； （1）若无氧化步骤，亚铁离子不能转化为三价铁离子，对实验的影响是无法有效除铁；加入试剂X的目的调节pH，三价铁离子转化为氢氧化铁沉淀，但是不能引入杂质，产物中与硫酸锌生成，可以加入含锌，能消耗氢离子的，可以是氧化锌和氢氧化锌，故选BC； （2）常温下，Co(OH)3的溶度积常数为Ksp，则Co3+完全沉淀时[c(Co3+)＜10-5mol·L-1]，溶液的c(OH-)=，pH至少为14+1g； 【对点训练2】 1、【答案】B 【详解】 将0.1mol•L-1MgCl2溶液和0.3mol•L-1NaOH溶液等体积混合得到氢氧化镁悬浊液和氯化钠、氢氧化钠的混合物，氢氧化镁存在沉淀溶解平衡Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)， A．浊液a为氢氧化镁悬浊液，氢氧化镁存在沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)，故A不符合题意； B．滤液b中含有过量的氢氧化钠溶液，故加入FeCl3溶液有红褐色沉淀Fe(OH)3生成，故不能证明Fe(OH)3比Mg(OH)2更难溶，故B符合题意； C．实验②中是Mg(OH)2和氯化铁之间反应生成氢氧化铁，说明Fe(OH)3比Mg(OH)2难溶，故C不符合题意； D．氢氧化镁的悬浊液中滴加氯化铁会生成氢氧化铁沉淀，沉淀向着更难溶的物质转化，所以实验可以证明Fe(OH)3比Mg(OH)2更难溶，故D不符合题意； 故答案为：B。 2．B。解析：AgNO3溶液中的Ag＋和过量的NaCl溶液中的Cl－生成AgCl白色沉淀，离子方程式为Ag＋＋Cl－===AgCl↓，所以沉淀为难溶的AgCl，故A项正确；一般来说，溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现，AgI的溶解度比AgCl小，所以AgI不易转化为AgCl，所以若按②①顺序实验，看不到白色沉淀，故B项错误；2AgCl(s)＋S2－(aq)Ag2S(s)＋2Cl－(aq)，Ag2S比AgCl更难溶，溶解度更小，所以若按①③顺序实验，能看到黑色沉淀，故C项正确；实验②白色沉淀AgCl转化为黄色沉淀AgI，说明AgI比AgCl更难溶，故D项正确。 3．C。解析：沉淀总是向更难溶的方向转化，由转化现象可知三种沉淀物的溶解度关系为AgCl>AgI>Ag2S。 4．B。解析：组成相似的难溶性盐，溶度积大的沉淀可以转化为溶度积小的沉淀，所以FeS的Ksp比CuS的Ksp大，A正确；该反应达到平衡时离子的浓度保持不变，但不一定相等，B错误；反应物的浓度增大，平衡正向移动，所以c(Fe2＋)变大，C正确；该反应的平衡常数K＝＝＝，D正确。 5．D。解析：生成的硫化氢与硝酸银溶液反应生成硫化银沉淀，没有沉淀的转化，无法判断Ksp(AgCl)与Ksp(Ag2S)的大小，A错误；AgNO3溶液过量，KI直接与AgNO3反应，无法判断Ksp(AgCl)与Ksp(AgI)的大小关系，B错误；溶度积常数大的物质能转化为溶度积常数小的物质，AgI悬浊液中滴入Na2S溶液，固体变黑，说明Ksp(Ag2S)＜Ksp(AgI)，C错误；难溶的物质先沉淀出来，说明Ksp(CuS)＜Ksp(ZnS)，D正确。 6．B。解析：A项，Mg(OH)2与MgF2同属于AB2型沉淀，Ksp[Mg(OH)2]比Ksp(MgF2)小，说明饱和Mg(OH)2溶液中的c(Mg2＋)更小；B项，Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，NH与OH－反应，而使平衡右移，c(Mg2＋)增大；C项，Ksp只与温度有关；D项，Mg(OH)2的Ksp与MgF2的Ksp数量级接近，若F－浓度足够大，Mg(OH)2也能转化为MgF2。 7．D。解析：0.01 mol·L－1 AgNO3溶液中加入0.005 mol·L－1 KSCN溶液，产生白色沉淀AgSCN，该沉淀在溶液中存在溶解平衡：AgSCN(s)Ag＋(aq)＋SCN－(aq)，A正确；取①上层清液加入2 mol·L－1 Fe(NO3)3溶液，溶液变成红色，说明有Fe(SCN)3生成，从而推知上层清液中含有SCN－，B正确；①中余下浊液中加入2 mol·L－1KI溶液，产生黄色沉淀，该沉淀应为AgI，C正确；①中反应后AgNO3溶液有剩余，则余下浊液中除含有AgSCN外，还有AgNO3，再加入2 mL 2 mol·L－1 KI溶液生成AgI沉淀，不能说明AgSCN转化为AgI，故不能证明AgI比AgSCN更难溶，D错误。 8．B。解析：A项，在浊液a中，存在AgCl的沉淀溶解平衡，正确；B项，在滤液b中，仍含有少量Ag＋，故在b中加入KI溶液生成了AgI沉淀，错误；由于AgI比AgCl更难溶解，向c中加入0.1 mol·L－1KI溶液，能发生沉淀的转化，生成黄色的AgI，C项和D项都正确。 9．A。解析：AgCl的溶度积Ksp(AgCl)＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝1.6×10－10，则AgCl悬浊液中c(Cl－)＝c(Ag＋)＝4×10－5.5 mol·L－1，A正确；Ksp(AgCl)只与温度有关，温度不变，向AgCl悬浊液中加入少量NaCl粉末，平衡向左移动，但Ksp(AgCl)不变，B错误；向AgCl悬浊液中加入少量NaBr溶液，白色沉淀转化为淡黄色沉淀，说明AgBr的溶解度小于AgCl，则有Ksp(AgCl)＞Ksp(AgBr)，C错误；0.001 mol·L－1 AgNO3溶液与0.001 mol·L－1的KCl溶液等体积混合，此时离子积Q＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝0.000 52＝2.5×10－7＞Ksp(AgCl)，故生成AgCl沉淀，D错误。 10、【答案】A 【解析】A项，Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2+(aq)+ 3PO43-(aq)+OH-(aq)，若使牙膏呈弱酸性，氢离子和氢氧根离子反应，则平衡向右移动，不有利于保护牙釉质，A错误；B项，丙三醇为HOCH2CH(OH)CH2OH，俗称甘油，B正确；C项，SiO2不溶于水，在牙膏中的作用是摩擦剂，有助于去除牙齿表面的污垢，C正确；D项，，则Ca5(PO4)3F比Ca5(PO4)3OH更难溶，口腔内有Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2+(aq)+ 3PO43-(aq)+OH-(aq)，用含氟牙膏刷牙时，氟离子、钙离子和磷酸根离子能结合为Ca5(PO4)3F，使上述平衡右移，则Ca5(PO4)3OH转化为更难溶的Ca5(PO4)3F，能减少龋齿的发生，D正确；故选A。 1．【答案】D 【详解】 ①因CuS比FeS更难溶于水，所以在含有Cu2+的废水中，加入FeS，Cu2+和S2-会生成更难溶的CuS沉淀，促进了FeS的溶解，此过程存在沉淀溶解平衡，故①符合题意。 ②形成溶洞的地貌中岩石的主要成分是碳酸钙，遇到溶有二氧化碳的水，碳酸根离子会和二氧化碳和水生成碳酸氢根离子，从而促进碳酸钙溶解，此过程存在沉淀溶解平衡，故②符合题意。 ③钡离子和硫酸根离子反应生成不溶于酸和水的硫酸钡，即易溶性的物质能向难溶性的物质转化，所以可以用沉淀溶解平衡原理来解释，故③符合题意。 ④胃酸的成分是盐酸，硫酸钡和盐酸不反应，但盐酸能使碳酸钡转化为可溶的氯化钡，此过程存在沉淀溶解平衡，故④符合题意。 ⑤泡沫灭火器所装试剂是碳酸氢钠和硫酸铝，，碳酸氢钠和硫酸铝相互促进水解，从而迅速产生二氧化碳，所以可以用盐类水解原理来解释泡沫灭火器灭火的原理，故⑤不符合题意。 综上所述，①②③④符合题意，本题答案D。 2．A。解析：加NH3·H2O会引入新的杂质离子NH。MgO消耗Fe3＋水解生成的H＋，促使Fe3＋水解生成Fe(OH)3而除去，同时MgO转化为MgCl2，不会引入新的杂质，即使MgO过量，由于MgO难溶于水，过滤即可除去。加Mg(OH)2和MgCO3的原理与加MgO原理相同。 3．A。解析：根据溶度积常数可知氢氧化铜的溶度积大于氢氧化铁的溶度积，因此要除去混在CuCl2溶液中的FeCl3，可加入氢氧化铜粉末，CuO或CuCO3，通过调节溶液的pH，促进铁离子水解生成氢氧化铁沉淀而除去，且不引入新的杂质，本题选A。 4．D。解析：用作指示剂的银盐的溶解度要略大于AgCl的溶解度。由上述表格中的数据可知溶解度S(Ag2CrO4)>S(AgCl)，所以选D。 5．D。解析：加入过量铁粉，发生反应：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋、Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，有Cu析出，A项正确；对于M(OH)n，开始产生沉淀时，c(OH－)＝，根据所给物质的Ksp数据，可以判断产生Fe(OH)3时所需c(OH－)最小，因此先产生Fe(OH)3沉淀，B项正确；假设各物质的物质的量均为a，则n(SO)＝5a，由于三种金属离子均发生水解反应，溶液中n(Cu2＋)＋n(Fe2＋)＋n(Fe3＋)<4a，则c(SO)∶[c(Cu2＋)＋c(Fe2＋)＋ c(Fe3＋)]>5∶4，C项正确；向混合溶液中加入适量氯水，Fe2＋被氧化为Fe3＋，调pH至3～4，Fe3＋虽能完全沉淀，但由于引入了Cl－，得到CuCl2和CuSO4的混合溶液，D项错误。 6．D。解析：生成的硫化氢与硝酸银溶液反应生成硫化银沉淀，没有沉淀的转化，无法判断Ksp(AgCl)与Ksp(Ag2S)的大小，A错误；AgNO3溶液过量，KI直接与AgNO3反应，无法判断Ksp(AgCl)与Ksp(AgI)的大小关系，B错误；溶度积常数大的物质能转化为溶度积常数小的物质，AgI悬浊液中滴入Na2S溶液，固体变黑，说明Ksp(Ag2S)＜Ksp(AgI)，C错误；难溶的物质先沉淀出来，说明Ksp(CuS)＜Ksp(ZnS)，D正确。 7．D。解析：A项，由于FeS的Ksp大，且FeS与CuS的Ksp表达式是相同类型的，因此FeS的溶解度比CuS大；D项，向含有Cu2＋的工业废水中加入FeS，FeS会转化为更难溶的CuS，可以用FeS作沉淀剂；B项，Ksp不随浓度变化而变化，它只与温度有关；C项，先达到CuS的Ksp，先生成CuS沉淀。 8．C。解析：当开始出现氢氧化铁沉淀时根据氢氧化铁的溶度积常数可知溶液中氢氧根浓度是 mol·L－1＝10－10 mol·L－1，则溶液的pH＝4；此时溶液中铜离子浓度是 mol·L－1＝2.2 mol·L－1，即溶液中允许的最大c(Cu2＋)为2.2 mol·L－1。 9．B。解析：在同浓度的NaCl和NaI溶液中c(Cl－)＝c(I－)，但滴入几滴AgNO3溶液后，由于Ksp(AgI)<Ksp(AgCl)，溶液中Ag＋和I－的离子积Qc＝c(Ag＋)·c(I－)>Ksp(AgI)，先生成沉淀AgI。故B项正确。 10．D。解析：沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动，一般是将溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀，PbS转变为铜蓝(CuS)，说明CuS的溶解度小于PbS的溶解度；原生铜的硫化物具有还原性，而铜蓝也应该具有还原性，因为硫元素处于最低价态－2价；CuSO4与ZnS反应的离子方程式应该是Cu2＋＋ZnSCuS＋Zn2＋，这是一个复分解反应；自然界地表层原生铜的硫化物被氧化的过程是氧化还原反应，故只有D正确。 11．D。解析：BaSO4可作钡餐是因为硫酸钡不溶于酸。而BaCO3能与酸反应：BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋H2O＋CO2↑，生成的Ba2＋进入人体，会造成重金属盐中毒。 12．A。解析：A项，达到平衡后，增加MnS的使用量，平衡不移动，废水中的Cu2＋的去除率不再改变，故错误；B项，利用此反应可将工业废水中的Cu2＋沉淀完全，故正确；C项，c(Cu2＋)增大，平衡正向移动，所以 c(Mn2＋)变大，故正确；D项，该反应的平衡常数K＝＝＝2.0×1023，故正确。 13．C。解析：因为溶解度：Zn(OH)2>ZnS，溶液中离子反应往往是生成更难溶的物质，则Zn2＋和S2－结合时更容易生成ZnS，Zn2＋＋S2－===ZnS↓，C项错误。其他选项所产生的沉淀均为所有可能沉淀中溶解度最小的，符合平衡原理。 14．C。解析：化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比相同时，Ksp数值越大的难溶电解质在水中的溶解能力越强，由Ksp可知，常温下，CuS的溶解度最小，故A错；将足量的ZnSO4晶体加入0.1 mol·L－1的Na2S溶液中，c(S2－)将减至非常小，而Zn2＋的浓度远远大于1.6×10－23 mol·L－1；因CuS比FeS更难溶，FeS沉淀可转化为CuS沉淀；温度不变，Ksp(FeS)不变。 15．B 16．A。解析：A项，由于Ksp(CuS)≪Ksp(FeS)，所以0.1 mol FeS和0.1 mol CuS混合后加入1 L水中，所得溶液中c(Fe2＋)≠c(Cu2＋)，正确；B项，CuSO4是易溶物质，则溶液中Cu2＋的最大浓度远比6.3×10－35 mol·L－1大，错误；C项，CuS不溶于H2SO4，该反应能发生，错误；D项，2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O，酸性应减弱，错误。 17．B。解析：B项为胶体的形成，不能用沉淀溶解平衡移动原理解释。 18．C。解析：PbSO4难溶于水，在水中存在沉淀溶解平衡：PbSO4(s)Pb2＋(aq)＋SO(aq)，A正确；铅膏(主要成分为PbSO4)中加入饱和Na2CO3溶液，过滤得到PbCO3的离子方程式为PbSO4(s)＋CO(aq)===PbCO3(s)＋SO(aq)，B正确；PbSO4、PbCO3都难溶于水，在水中都存在沉淀溶解平衡，故滤液中仍存在Pb2＋，C错误；滤液中溶质主要为Na2SO4，含有少量CO，其中c(CO)小于饱和Na2CO3溶液中的c(CO)，则滤液中CO水解产生的c(OH－)小于饱和Na2CO3溶液中CO水解产生的c(OH－)，Na2CO3溶液的碱性强，故pH：滤液<饱和Na2CO3溶液，D正确。 19．B。解析：KCl、KI混合溶液中加入AgNO3溶液，先生成AgI，再生成AgCl，AgNO3＋KI===AgI↓＋KNO3，n(KCl)＝n(KI)＝0.01 mol·L－1×0.005 L＝5.0×10－5 mol，生成AgI消耗n(AgNO3)＝5.0×10－5 mol，剩余的AgNO3为0.01 mol·L－1×0.008 L －5.0×10－5 mol＝3.0×10－5 mol，与KCl发生反应后， KCl过量，生成AgCl为3.0×10－5 mol，由此得出反应后溶液中的溶质为KNO3、KCl，生成AgCl、AgI沉淀，综上所述，A、C错误，B正确；混合溶液中c(Cl－)>c(I－)，>1，D错误。 20．B。解析：碳酸钡能与胃酸反应生成可溶性钡盐，钡离子有毒，所以不能用碳酸钡作为内服造影剂，A错误；用0.36 mol·L－1的Na2SO4溶液给钡离子中毒者洗胃，反应后c(Ba2＋)＝ mol·L－1≈3.1×10－10 mol·L－1< mol·L－1，B正确；碳酸钡与胃酸反应转化为可溶性钡盐，起不到解毒的作用，C错误；饱和BaSO4溶液中c(Ba2＋)＝＝ mol·L－1>1.0×10－5 mol·L－1，所以误饮c(Ba2＋)＝1.0×10－5 mol·L－1的溶液时，不会引起钡离子中毒，D错误。 21．(1)大　 (2)Na2CO3(aq)＋CaSO4(s)CaCO3(s)＋Na2SO4(aq)　 (3)洗去沉淀中附着的SO (4)向沉淀中加入足量的盐酸，沉淀完全溶解，并放出无色无味的气体　 (5)将锅炉水垢中的CaSO4转化为CaCO3，再用盐酸除去 解析：Ksp越大，表示电解质的溶解度越大，溶解度大的沉淀会向溶解度小的沉淀转化，要证明CaSO4完全转化为CaCO3，可以加入盐酸，因为CaSO4不和盐酸反应，而CaCO3可完全溶于盐酸。在实际生活、生产中利用此反应可以将锅炉水垢中的CaSO4转化为CaCO3，再用盐酸除去。 22．Fe3＋　2.7　6　Zn2＋和Fe2＋不能分离 Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近 解析：铁溶于稀硫酸生成Fe2＋，Fe2＋被双氧水氧化为Fe3＋。Ksp[Fe(OH)3]＝c(Fe3＋)·c3(OH－)＝10－39，铁离子刚好完全沉淀时，c(OH－)＝ mol·L－1≈4.64×10－12 mol·L－1，则c(H＋)＝＝ mol·L－1≈2.16×10－3 mol·L－1，pH≈2.7；Ksp[Zn(OH)2]＝c(Zn2＋)·c2(OH－)＝10－17，锌离子开始沉淀时，c(OH－)＝ mol·L－1＝10－8 mol·L－1，则c(H＋)＝＝ mol·L－1＝10－6 mol·L－1，pH＝6；Zn(OH)2和 Fe(OH)2的Ksp相近，若不加双氧水，沉淀Zn2＋的同时Fe2＋也会沉淀，从而使Zn2＋和Fe2＋不能分离。 23．(1)AgCl (2)2AgCl(s) ＋S2－(aq)Ag2S(s)＋2Cl－ (aq)　Ag2S比AgCl的溶解度更小 (3)①SO　 ②S (4)①O2　 ②Ag2S 的悬浊液 ③1　O2　4　NaCl　2　S ④电离出的Cl－和O2与Ag2S反应产生的Ag＋结合生成AgCl白色沉淀，使③中反应平衡右移 24．(1)已知：①Cu＋Cu2＋2Cu＋　K＝7.6×10－7； ②CuCl(s)===Cl－(aq)＋Cu＋(aq)　Ksp＝2.0×10－6；则①－2×②得：Cu＋Cu2＋＋2Cl－2CuCl，此反应的平衡常数为＝＝1.9×105，说明此反应进行程度很大，能够完全进行 (2)若pH过低，锌会与溶液中的氢离子反应 25．【答案】 （1）2Al+2NaOH+2H2O=2Na AlO2+3H2 （2）升高温度（增大双氧水的浓度） （3）2LiCoO2+ H2O2+6H+=2Li++2Co2++4H2O+ O2↑ Cl-易被氧化成Cl2，污染空气 （4）3.7pH<7.0 （5）沿玻璃棒向漏斗中注入少量蒸馏水，使水面没过沉淀物，待水滤去后，再加水蒸馏洗涤，连续洗23次 （6）Co2++2HCO=CoCO3↓+CO2↑+H2O 【解析】 （1） 废旧锂离子电池的正极材料主要含有LiCoO2及少量Al、Fe等，加碱时Al发生反应，其反应的化学方程式：2Al+2NaOH+2H2O=2Na AlO2+3H2，故答案：2Al+2NaOH+2H2O=2Na AlO2+3H2 （2）为提高“酸溶”的浸出速率，可增大双氧水的浓度，或者升高温度，故答案：升高温度（增大双氧水的浓度）。 （3）通过题给信息可知：LiCoO2难溶于水，具有强氧化性，且氧化性强于KMnO4，所以酸溶时LiCoO2能将H2O2氧化，其离子方程式为2LiCoO2+ H2O2+6H+=2Li++2Co2++4H2O+ O2↑。若用浓盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液，Cl-易被氧化成Cl2，污染空气。故答案：2LiCoO2+ H2O2+6H+=2Li++2Co2++4H2O+ O2↑；Cl-易被氧化成Cl2，污染空气。 （4）用氨水调节pH值，是为了除去铁离子，留下钴离子，根据相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH值表可知，沉淀完全时的pH就是3.7pH<7.0，故答案：3.7pH<7.0。 （5）沉淀的洗涤操作是：沿玻璃棒向漏斗中注入少量蒸馏水，使水面没过沉淀物，待水滤去后，再加水蒸馏洗涤，连续洗23次，直至沉淀物洗净为止。故答案：沿玻璃棒向漏斗中注入少量蒸馏水，使水面没过沉淀物，待水滤去后，再加水蒸馏洗涤，连续洗23次。 （6）在浸液中通入氨气除去铁离子，在加入碳酸氢铵，沉钴过程中是CoSO4与NH4 HCO3反应，得到CoCO3沉淀，根据原子守恒，该反应的离子方程式为：Co2++2HCO=CoCO3↓+CO2↑+H2O。故答案：Co2++2HCO=CoCO3↓+CO2↑+H2O。 2 1 学科网（北京）股份有限公司 $$